粘质沙雷氏菌红色素的稳定性考察开题报告

1. 研究目的与意义

目前大多数天然色素来源于植物提取, 它的开发生产远不能满足实际需要。利用微生物生产天然色素是一个新的研究方向。微生物可克服以植物为原料生产色素的诸多缺点, 具有生产周期短、成本低、不受气候和土壤影响等特点, 易实现工业化, 具有广阔的应用前景。

灵菌红素( Prodig iosins)是可由多种微生物产生的天然红色素, 是一类含有3个吡咯环组成的甲氧基吡咯骨架结构的化合物, 具有抗细菌、抗疟疾、抗真菌、抗原生动物、抗癌、免疫抑制活性和快速杀死导致赤潮的大部分浮游生物等重要生物活性, 在医药、食品添加剂、环境治理、纺织染料和农业病虫害防治等方面具有广阔的应用前景和巨大的研发价值。为此,本研究以自行筛选的一株高产红色素菌株为研究对象, 经16S rRNA 分子鉴定, 与粘质沙雷氏菌同源性最高达99% 。

2. 国内外研究现状分析

与合成色素相比，天然色素最大的缺点是稳定性差。稳定化技术的研究是实现其工业化生产及提高产品质量的关键问题，这个问题在我国特别突出。由于我国天然色素的生产厂家大多数设备落后， 产品的稳定性差已经严重影响我国的天然色素在国际市场上的竞争力。对天然色素稳定性的研究，我国的整体水平尚不高，加强这方面的研究已是刻不容缓。为了解决天然色素的稳定性问题, 科研工作者进行了多方面的探索, 取得了以下几方面的进展 。(1) 分离精制技术的采用(2) 消除金属离子的影响(3) 添加色素稳定剂, 可提高色素稳定性(4) 添加抗氧化剂, 可提高抗氧化性差的色素的稳定性(5) 对不稳定的色素的化学结构进行改造, 可加强色素的稳定性(6) 在加工、包装、流通过程中防止色素变色有效手段是消除引起色素变色、退色的根源,使色素保持在稳定的pH 值范围。目前，关于粘质沙雷氏菌红色素的稳定性考察主要是从温度、pH 值、紫外线、金属离子、氧化剂和还原剂等方面进行系统研究。温度对其稳定性影响不大，热稳定性好。 酸性环境中能保持较长的时间，碱性条件下则损失较大。紫外光对红色素有一定的影响，溶液在紫外灯下放置90min，色素的残存率为开始的50%。Al³ ，Ca² ，K ，Ba² 等金属离子对PG 的稳定性影响不大，Zn² 有使PG增色的作用，Mg² 和Mn² 对PG有一定的破坏作用，Pb² 可以络合PG，使之成为沉淀；白光和蓝光使PG发生光解，在红光和远红光下PG则不会降解。红色素对双氧水比较稳定，红色素对还原剂有较好的保护作用。常用的食品添加剂蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、可溶性淀粉对色素稍有影响，但影响不大。苯甲酸钠、柠檬酸、碳酸氢钠对色素无影响。

3. 研究的基本内容与计划

本实验筛选到一株能够产生红色素的粘质沙雷氏菌，该菌在35度仍然具有较好地产生色素的能力，是一株新颖的粘质沙雷氏菌。该菌在最适温度25度下，产生的红色素颜色较普通菌株深，呈深红色。本实验拟从温度、ph 值、紫外线、金属离子、氧化剂和还原剂等方面进行系统研究，考察该色素的稳定性。研究计划如下：

1.2013.02.24―2011.03.1：查阅文献， 撰写开题报告

2.2013.03.2－2013.03.31：做预备实验，培养菌种等

4. 研究创新点

本实验筛选到一株能够产生红色素的粘质沙雷氏菌，该菌在35度仍然具有较好地产生色素的能力，是一株新颖的粘质沙雷氏菌。该菌在最适温度25度下，产生的红色素颜色较普通菌株深，呈深红色。